Подушки безопасности в автомобиле (Airbag)

Airbag (подушка безопасности) – это один из элементов пассивной безопасности в современных автомобилях. Их наличие является важным фактором, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского языка означает «воздушная подушка», отсюда возникло и русское название – подушка безопасности, которое мы все привыкли использовать.

Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как их стали массово устанавливать на транспортные средства. Задумка системы Airbag проста: подушки безопасности надуваются достаточно быстро для того, чтобы защитить тело человека в случае аварии. Но как они это делают так быстро?

Устройство и принцип работы подушек безопасности

Тайна мгновенного наполнения воздухом подушек безопасности на самом деле кроется не столько в самих подушках, сколько в специальном устройстве – газогенераторе. Это самая технически сложная деталь во всей системе Airbag. Газогенераторы, которые используются в подушках безопасности, способны надуть её примерно в три раза быстрее, чем вы успеете моргнуть. В конце статьи

смотрите видео о том, как устроена подушка безопасности, и через какие этапы производства ей приходится пройти перед установкой на авто.

Принцип работы подушек безопасности достаточно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км/ч.

• В случае столкновения машины с препятствием, срабатывает один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и по бокам автомобиля.
• Сигналы от датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), контролирующим работу системы Airbag. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, наезд на высокий бордюр, жесткое падение после прыжка и т.д.) ЭБУ дает команду на срабатывание подушек безопасности.
• На основании запрограммированного алгоритма, блок управления принимает решение о необходимости срабатывания подушек и передает электрический сигнал на исполнение.
• Этот сигнал поступает в газогенератор подушки безопасности, и в нём срабатывает пиротехнический заряд (выстреливает пиропатрон).
• В результате срабатывания пиропатрона, заключённая в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который поступает в Airbag и мгновенно раскрывает его.

Подушки безопасности изготавливаются из нейлоновой ткани похожей на парашютную. В ней есть отверстия, через которые газ после надувания подушки покидает её всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, поскольку, когда из подушки безопасности выходит воздух, она становится мягче.

К каждой подушке безопасности в процессе производства прикрепляется газогенератор, после чего она сворачивается в компактный сверток (достаточно маленький для того, чтобы поместиться в руле или в передней панели со стороны пассажира). При этом генератор газа для водительской подушки безопасности дополнительно помещают в резиновое кольцо, в котором он исполняет роль балансировочного груза.

Устройство газогенератора подушки безопасности

Поскольку водители и пассажиры бывают разных размеров, инженеры, в свое время, хотели придумать такой Airbag-генератор, который мог бы регулировать количество газа. Ранние подушки безопасности не могли изменять скорость надувания относительно размера и положения человека, или силы столкновения автомобиля.

Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор – в нем два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80 процентов (для «мягкой посадки» этого хватает). Но если этого недостаточно, то второй пиропатрон запускает вторичное наполнение, и оставшийся газ наполняет Airbag и делает его жестче.

Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (смотрите на рисунке выше):

1. Корпус с камерами сгорания;
2. Заряды №1 и №2 из таблеток натриевой кислоты;
3. Вспомогательный заряд для воспламенения заряда №1;
4. Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;
5. Металлический фильтр.

Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании Airbag?

• В пиропатронах, устанавливаемых в газогенераторе подушки безопасности, содержится материал, похожий на порох. Когда к ним поступает сигнал от электронного блока управления, они срабатывают, образуя при этом тепло и высокое давление.
• От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора загораются находящиеся там специальные таблетки натриевой кислоты (заряд). Эти таблетки при сгорании выпускают горячий, но безопасный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и покидает его, наполняя Airbag.
• Перед попаданием в подушку безопасности, азот проходит через специальный металлический фильтр, который устраняет твердые частицы, образованные при сгорании заряда, и остужает газ.
• При подаче электричества на пиропатрон №2, он воспламеняет второй заряд. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает колпачок камеры ступени №2 и через камеру сгорания первой ступени наполняет подушку безопасности.

С того момента, как машина попадает в аварию до полного наполнения подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.

Виды автомобильных подушек безопасности

Наибольшее распространение в автомобилях получили три основных вида подушек безопасности:

1. Фронтальные подушки безопасности – устанавливаются в руле для водителя, и в правой части передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности встречаются практически во всех машинах иностранного производства и в некоторых отечественных авто.
2. Боковые подушки безопасности – при аварии защищают грудную клетку человека, брюшную полость и кости таза. Встраиваются такие подушки безопасности чаще всего в спинки передних автокресел.
3. Подушки-шторки (головные подушки безопасности) – предназначены для предотвращения травм головы, вследствие боковых ударов. Автопроизводители устанавливают эти подушки безопасности в районе крыши, как спереди, так и сзади или между центральными стойками.

Также на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральный Airbag (между водителем и пассажиром). Но такие виды подушек безопасности встречаются намного реже первых трёх, и в основном на премиальных марках авто.

Поскольку подушки безопасности стали достаточно важным компонентом конструкции современного автомобиля, инженеры постоянно изучают возможность проверки их функционирования. Немецкие специалисты, к примеру, разработали и систематизировали целый ряд тестов, учитывающих климатические факторы и вибрацию, экстремальные перепады температур и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречную работу подушек безопасности, потому что, по сравнению с создаваемой ими в лабораториях обстановкой, реальные ситуации, в которых эксплуатируется автомобиль, можно назвать очень щадящими.

Подушки безопасности служат долго и надежно не только благодаря испытаниям, предшествующим их серийному внедрению, но и в силу совершенства конструкции, которая сама следит за поддержанием рабочего состояния системы Airbag и исключает возможность старения и износа ткани.

Видео о том, как устроены подушки безопасности

виды, устройство и принцип работы

Одним из главных элементов защиты водителя и пассажиров в автомобиле являются подушки безопасности (Аirbag). Открываясь в момент удара, они защищают человека от столкновения с рулем, приборной панелью, передним сиденьем, боковыми стойками и другими частями кузова и салона. С тех пор, как в автомобили начали штатно устанавливать подушки безопасности, они смогли спасти жизни многим людям, попавшим в ДТП.

История создания

Первые прототипы современных подушек безопасности появились еще в 1941 году, однако война нарушила планы инженеров. К разработке airbag специалисты вернулись уже после окончания военных действий.

Сегодня подушки безопасности являются важным элементом защиты водителя и пассажиров

Интересно, что к созданию первых подушек безопасности причастны сразу два инженера, работавших на разных континентах отдельно друг от друга. Так, 18 августа 1953 года американец Джон Хетрик получил патент на изобретенную им систему защиты от ударов о твердые элементы в салоне автомобиля. Спустя всего три месяца – 12 ноября 1953 года – аналогичный патент был выдан немцу Вальтеру Линдереру.

Идея создания устройства, смягчающего удар при аварии, пришла Джону Хетрику после того, как он на своем автомобиле стал участником дорожно-транспортного происшествия. В машине в момент столкновения находилась вся его семья. Хетрику повезло: удар был не сильный, поэтому никто не пострадал. Тем не менее, произошедший случай произвел сильное впечатление на американца. На следующую ночь после аварии инженер закрылся у себя в кабинете и принялся за чертежи, по которым в дальнейшем были созданы первые прообразы современных устройств пассивной безопасности.

Изобретение инженеров с течением времени подвергалось все новым и новым доработкам. В итоге первые серийные варианты появились в автомобилях марки Ford в 70-х годах ХХ столетия.

Airbag в современных автомобилях

Сегодня подушки безопасности устанавливаются в каждом автомобиле. Их количество – от одной до семи штук – зависит от класса и комплектации транспортного средства. Главная задача системы остается прежней – обеспечить защиту человека от столкновения на большой скорости с элементами салона автомобиля.

Чтобы подушка не стала причиной серьезных травм, человек во время удара обязательно должен быть пристегнут ремнем безопасности

Airbag обеспечит должную защиту от удара только в том случае, если в момент столкновения человек был пристегнут ремнями безопасности. Когда ремни не пристегнуты, активация подушки может принести дополнительные травмы. Напомним, что правильная работа подушек – это принять голову человека и “сдуться” под действием инерции, смягчая удар, а не вылететь навстречу.

Виды подушек безопасности

Расположение подушек в салоне автомобиля

Все подушки безопасности можно разделить на несколько видов в зависимости от их размещения в салоне автомобиля.

1. Фронтальные. Впервые такие подушки появились лишь в 1981 году на автомобилях немецкой марки Mercedes-Benz. Предназначены они для водителя и пассажира, сидящего рядом. Подушка для водителя размещается в рулевом колесе, для пассажира – на верхней части приборной панели (торпедо).
2. Боковые. В 1994 году их начала применять компания Volvo. Боковые подушки необходимы для защиты тела человека при боковом ударе. В большинстве случаев они крепятся к спинке переднего сиденья. Некоторые автопроизводители также устанавливают боковые подушки и в задних сиденьях автомобиля.
3. Головные (имеют второе название – «шторки»). Предназначены для защиты головы от удара в момент бокового столкновения. В зависимости от модели и производителя, такие подушки могут устанавливаться между стойками, в передней или задней части крыши, защищая пассажиров каждого ряда автомобильных кресел.
4. Коленные подушки созданы для защиты голеней и коленей водителя. В некоторых моделях автомобилей под «бардачком» могут устанавливаться также и устройства для защиты ног пассажира.
5. Центральная подушка безопасности была предложена концерном Toyota в 2009 году. Устройство создано, чтобы защитить пассажиров от вторичных повреждений при боковом ударе. Подушка может находиться либо в подлокотнике на переднем ряде сидений, либо в центральной части спинки заднего сидения.

Устройство модуля подушки безопасности

Конструкция довольно проста и понятна. Каждый модуль состоит всего лишь из двух элементов: непосредственно самой подушки (сумки) и газогенератора.

1. Сумка (подушка) выполнена из тонкой многослойной нейлоновой оболочки, толщина которой не превышает 0,4 мм. Оболочка способна выдерживать высокие нагрузки в течение короткого промежутка времени. Сумка укладывается в специальную шину, закрытую пластиковой или тканевой накладкой.
2. Газогенератор, обеспечивающий «выстреливание» подушки. В зависимости от модели автомобиля для подушек водителя и переднего пассажира могут использоваться одноступенчатые или двухступенчатые газогенераторы. Последние оснащаются двумя пиропатронами, один из которых выпускает около 80% газа, а второй срабатывает только при наиболее сильных столкновения

Как устроена подушка безопасности в автомобиле?

В аварии при лобовом столкновении как водителя, так и пассажиров швыряет вперед. И они могут серьезно пострадать, если ударятся о руль, приборный щиток или ветровое стекло. Воздушные подушки в момент удара автомобиля о преграду выскакивают из рулевого колеса или приборного щитка, мгновенно надуваются азотом и защищают человека.

Такое защитное устройство состоит из электронных чувствительных датчиков, нагнетательного устройства для производства азота и самой подушки. Датчики настроены так, что не реагируют на удары, если те происходят при скоростях не более 10—14 миль в час. При столкновениях на большей скорости подушка целиком наполняется газом за 1/20 долю секунды после удара. Приняв на себя энергию удара человека, подушка опадает, чтобы люди могли затем выскочить из машины. Воздушные подушки могут спасти жизнь только при лобовых столкновениях. И совсем не служат заменой ремням безопасности.

Выпрыгивающая подушка. При лобовом столкновении датчики передают сигнал в нагнетательное устройство. В момент наполнения подушки азотом она выламывается из отсека рулевого колеса, где постоянно хранится, и превращается в защитную подушку — в тот момент, когда водителя выбрасывает вперед.

Экспериментальное столкновение с водителем-манекеном

После получения сигналов от датчиков столкновения в тепловом генераторе мгновенно вступают в реакцию химические вещества и выделяется газ азот, который быстро наполняет воздушную подушку

Надутая полностью подушка принимает на себя энергию удара человеческого тела, когда его выкидывает вперед

Чтобы лучше поглотить энергию, подушка начинает постепенно опадать, когда водитель уже ткнулся в нее. Это опадание происходит из-за того, что в задней части подушки есть два отверстия для выхода газа.

Почувствовав внезапную остановку

При внезапной остановке автомобиля, двигающегося со скоростью более 10 миль в час, через 0,01 секунды после этого срабатывает система из трех датчиков. В каждом таком датчике есть переключатель, возле которого находится в равновесии валик. При ударе (правая часть рисунка) валик по инерции накатывается на переключатель, приводя в действие механизм наполнения подушки.

Получение газа для наполнения подушки

По сигналам от датчиков столкновения, нагнетательное устройство поджигает химические вещества, выделяющие при реакции азот. Образовавшийся газ проходит через фильтр и поступает в воздушную подушку.

Подушка наполняется за долю секунды

Когда образующийся азот устремляется в подушку, она выламывается из своего отсека в рулевом колесе (середина нижнего рисунка). И наполняется 16 галлонами газа в течение 0,05 секунды с момента удара — быстрее, чем водителя успевает выбросить из его сиденья по направлению к ветровому стеклу.

Защита для двоих

Поскольку пассажир, сидящий рядом с водителем, также рискует пострадать при аварии, в некоторых автомобилях устанавливают воздушные подушки напротив обоих передних сидений. Перед пассажиром находится большой объем свободного пространства, поэтому для него обычно ставится подушка большего размера.

Подушки безопасности: устройство, где находятся, правила использования

Статистика ДТП в нашей стране порой напоминает сводки из фронта — каждый день десятки людей страдают из-за человеческой халатности, неблагоприятных погодных условий и других факторов. На обеспечение безопасности автомобилей автопроизводители ежегодно тратят внушительные суммы, постоянно внедряя новые разработки и отзывая целые партии из-за определенных проблем.

Такой элемент системы безопасности, как подушка безопасности, доказала свою эффективность и способность смягчать последствия автокатастроф, но её применение связано с рядом нюансов.

Принцип действия подушки безопасности

Главная задача, которую призваны решать подушки безопасности, — затормозить движение водителя и пассажиров, не допустив удара о переднюю панель, руль или другие части машины. Ее конструкция состоит из собственно подушки, которая наполняется газом, системы наполнения и датчика.

При столкновении (хотя периодически подушка может раскрываться при попадании колеса в глубокую яму или наезде на препятствие) датчик подает сигнал, после чего в системе наполнения смешиваются нитрат калия и азид натрия, как результат — выделяется газ, который и наполняет подушку.

Газу свойственно быстро рассеиваться, чтобы дать пассажиру возможность двигаться. В современных автомобилях присутствуют блоки диагностики, которые позволяют подушке срабатывать даже при неработающем аккумуляторе, а также оповещают водителя о неисправностях в системе.

Несмотря на свою цель — гарантировать безопасность водителя и пассажиров, подушки безопасности могут стать источником травм. Разумеется, опасна не подушка сама по себе, а то, что при её использовании не соблюдается ряд правил.

Начнем с того, что подушка развертывается на большой скорости — до 300 км/час. Если вы не пристегнуты ремнем безопасности, то просто столкнетесь с выстрелившей подушкой, что с учетом её скорости чревато как минимум черепно-мозговой травмой.

Правда, некоторые производители предусмотрели возможность деактивации подушки безопасности, если ремень не пристегнут, но и в первом, и во втором случаях риск получить серьезную травму остается по-прежнему высок. Если же подушка безопасности сработает в то время, когда ваши руки были скрещены, в большинстве случаев переломов избежать не удастся.

Есть определенный риск и для тех, кто использует очки: из-за сильного удара стёкла могут разбиться или выпасть, повредив глаза.

В случае, если вы пристегнуты, ремень замедляет ваше движение и существенно сокращает его амплитуду, а непосредственно подушка смягчает удар и минимизирует риск получения травм.

Само собой, что при езде со скоростью 140 км/час в случае столкновения даже сочетание ремня и подушки безопасности может не спасти, ведь испытания авто проводятся на скорости в 60 км/час.

Где находятся подушки безопасности

Найти, где находятся подушки безопасности в автомобиле совсем несложно. Для этого достаточно внимательно осмотреть салон и найти надписи SRS Airbag или просто Airbag.

Подушки безопасности бывают фронтальные, боковые, верхние (или шторки), для коленей водителя. Фронтальная подушка безопасности водителя находятся в руле, для переднего пассажира фронтальная подушка располагается в передней панели над перчаточным ящиком.

Боковые подушки безопасности, как правило, находятся в спинках сидений, в этом случае вы найдете либо нашивку либо пластиковую эмблему с соответствующей надписью на боковой части спинки сиденья. Верхние подушки безопасности или боковые шторки прячутся либо под крышей вдоль дверей, а могут быть и в боковых стойках. Подушки для коленей водителя следует искать в подрулевом пространстве.

Чтобы подушка безопасности не стала источником дополнительных травм, нужно соблюдать ряд правил.

Во-первых, всегда пристегиваться — в противном случае она не только не спасет вас от травм, а и может стать источником новых; ремень безопасности удерживает тело и не дает ему удариться.

Во-вторых, нужно соблюдать дистанцию между фронтальной подушкой безопасности и грудной клеткой — она не должна быть меньше 25 см.

В-третьих, детей нужно перевозить только в авто-кресле, которое соответствует их комплекции, росту и возрасту. Дело в том, что ремни безопасности рассчитаны на взрослых и не могут обеспечить надлежащую фиксацию.

Даже при столкновении на небольшой скорости может травмироваться шейный отдел позвоночника, а удар о подушку только усугубит эту ситуацию — риск возникновения травмы при игнорировании авто-кресла возрастает в пять раз. Игнорирование норм безопасности, если это касается детей, недопустимо вдвойне.

Как видим, подушка безопасности является признанным защитником, способным снизить риск возникновения травм на 25-30 %, но только в том случае, если будут исполнены все требования безопасности. Игнорирование ремня или неисправность системы могут стать причиной серьезных травм, так что не стоит отказываться от лишнего способа обезопасить себя и близких.

Наружная боковая подушка безопасности — первое видео испытаний!

Первую в мире систему безопасности, которая срабатывает до столкновения с внешней угрозой, разработала компания ZF.

Боковые аварии являются одними из самых опасных типов дорожно-транспортных происшествий. Чтобы повысить безопасность в случае бокового удара, ZF представила прототип первой в мире системы защиты пассажиров до столкновения. Внешняя боковая подушка безопасности открывается за миллисекунды до аварии и создает дополнительную боковую зону смятия.

В отличие от обычных решений для подушек безопасности, новая подушка разворачивается снаружи автомобиля, точнее, в области бокового порога. Самая большая сложность, с которой столкнулись при ее разработке: еще до столкновения система должна безошибочно обнаружить неизбежную аварию и активировать внешнюю боковую подушку безопасности. Для принятия решения у системы есть только 150 миллисекунд времени. В самой подушке есть калиброванное отверстие, через которое под давлением выталкивается газ, что тормозит наехавший автомобиль, а при резком сжатии воздух нагревается и тем самым тоже поглощает часть энергии.

Чтобы подушка сработала, сетевые датчики окружающей среды автомобиля — камера, лидар и радар — должны быстро и точно выявить потенциальные опасности. Как только появляется информация, алгоритмы системы определяют, является ли воздействие действительно неизбежным и полезно ли в такой ситуации срабатывание боковой подушки безопасности. Если это так, включаются газовые генераторы и заполняют внешнюю подушку безопасности, которая затем разворачивается от бокового порога вверх. В зависимости от типа автомобиля, новая подушка имеет объем от 280 до 400 литров, что в пять-восемь раз больше подушки безопасности водителя.

В случае бокового удара пассажиры, находящиеся на стороне аварии, подвергаются серьезной опасности, особенно если удар происходит на большой скорости и виновник аварии сильно вдавливается в салон. В компании утверждают, что боковая подушка безопасности способна снизить последствия такого удара для пассажиров на 40%.

Видео: YouTube

Как устроена подушка безопасности автомобиля и как ее делают? — Интересник

Автомобиль покорил человечество. За последние 30 лет число автомобилей на дорогах утроилось, а увеличение числа автомобилей повлекло и рост числа аварий. Ежегодно получают травмы 20 миллионов человек, более миллиона погибает на дорогах. Это число равно населению Барселоны.

Однако, несмотря на рост числа аварий, число смертей постепенно снижается. За последние 30 лет оно уменьшилось вдвое в основном благодаря одному устройству – подушке безопасности.

Идея подушки безопасности на первый взгляд кажется простой, однако на самом деле это тонкий и сложный механизм, ведь с момента столкновения у подушки есть только 50 тысячных секунды, чтобы надуться и защитить водителя от выброса через лобовое стекло. Это четверть того времени, которое занимает один взмах крыла колибри.

Однако, это не все. Если подушка сразу же не сдуется за 0,2 секунды, то может сама погубить водителя. Как заставить подушку надуваться на сверхзвуковой скорости и как предотвратить гибель водителя от того, что должно его защищать?

Город Варгада в западной Швеции. Здесь находится компания Autoliv, крупнейший в мире разработчик и производитель подушек безопасности, она производит подушки почти для всех автомобилей на международном рынке, 3,5 миллиона штук в год.

Однако, инженеры и производители – не единственные герои этой компании. В скрытой от глаз комнате находится группы «специалистов», без которых разработка подушек безопасности была бы невозможной. В самом сердце здания группа самоотверженных сотрудников делает свою работу, забывая о собственной безопасности, без жалоб и стонов они выносят все, что сваливается им на голову.

Каждый такой манекен является сложной электронной машиной и стоит 180 тысяч долларов. Манекены можно сравнить с киборгами: их тело представляет собой систему, повторяющую метаболизм человека и имитирующую все ключевые функции и структуру человеческого организма: скелет, органы, нервы и даже вены и артерии. Они напичканы тысячами датчиков для фиксации всех процессов, проходящих в теле человека в момент ДТП.

Благодаря этим манекенам Autoliv Разработал целый ряд подушек безопасности, которые снизили смертность среди водителей и пассажиров, пристегнутых ремнем безопасности, на четверть. Но как подушке удается надуться за столь короткий промежуток времени?

Секрет заключается в том, что в ней находится бомба, точнее помещается она в рулевом колесе. Подушка представляет собой сочетание датчика, исполнительного устройства и нейлоновой подушки. Бомба самая настоящая. Взрыв достигается контролируемым воспламенением взрывчатых веществ, которые имею вид пилюль. В момент взрыва воздух заполняет подушку с невероятной скоростью.

На различные автомобили устанавливают разные модели подушек, причем их конструкция постоянно совершенствуется. Для каждой новой конструкции создается трехмерная виртуальная модель, с нее изготавливается прототип.

Нейлоновая подушка вырезается при помощи лазера и сшивается на автоматизированном швейном станке. Прежде, чем испытывать подушку на манекенах, она проходит предварительные испытания. Стальной груз ударяет о рулевое колесо, чтобы убедиться, что подушка выдержит силу, с которой тело среднестатистического человека давит на нее при скорости 40 км/ч. После завершения испытаний любые недочеты устраняются группой инженеров.

От конструкции подушки зависят жизни людей, поэтому каждый ее аспект рассматривается снова и снова. Если подушка не сдувается достаточно быстро, этот недочет может стоить водителю жизни, при ударе его шея переломится, словно спичка.

После внесения изменений, подушка возвращается в цех, где изготавливают ее модифицированный вариант. После этого проводят финальные испытания.

Наконец, в испытания включаются манекены. Манекен устанавливают в кресло и проверяют датчики. Autoliv изготавливает подушки безопасности на сумму более 320 миллионов долларов ежегодно. Компания не имеет права допускать промахов даже с одной подушкой.

Если манекен уцелел, подушка переходит к следующему циклу разработки. Важно, чтобы она не срабатывала в непредназначенное время, скажем, когда рассерженные водитель колотит по рулю. Проблема в том, чтобы бомба взорвалась в нужный момент.

В левой части подушки имеется датчик, углубленный на десять сантиметров в передней части автомобиля в районе фар с обоих сторон. В случае столкновения эти датчики немедленно передадут информацию в центральную контрольную панель в автомобиле, оттуда сигнал поступит в подушку, и произойдет взрыв.

Однако, даже если датчики приведут подушку в действие в нужный момент, существует другая проблема: подушка помещена в пластиковый корпус, от взрыва осколки пластика могут разлететься по машине и покалечить или даже убить пассажиров, либо повредить саму подушку.

Каждое отделение для подушки имеет фронтальную секцию, которая ослаблена рядом крошечных отверстий, невидимых глазом. В момент столкновения разрушается только ослабленная область, что позволяет подушке расшириться, но не тревожит пластиковый корпус. Воздух выходит из подушки через вентиляционные отверстия, что позволяет ей быстро сдуваться, это защитит водителя от травмы шеи и головы.

После всех дорогостоящих тестов подушку запускают в производство. В готовые подушки помещают взрывное устройство, его фиксируют винтами. Подушка автоматически сворачивается прежде, чем ее поместят в корпус. Корпус затем помещается в рулевое колесо. И вот очередная подушка готова к тому, чтобы сделать езду безопаснее.

За один год завод Autoliv спасает жизни 15 тысяч человек.

Кто, когда и зачем придумал подушки безопасности для автомобилей

Сегодня подушки безопасности превратились в редкий тип оборудования, который жизненно необходим, но который, надеемся, вам никогда не пригодится. Конечно, никто, находясь в здравом рассудке, не хотел бы увидеть, как взорвутся подушки безопасности на его автомобиле. Но все же их незримое наличие где-то в глубине, под обшивкой, дает нам ощущение безопасности и защищенности во время вождения. И все это благодаря их изобретателям, которые на протяжении многих лет думали, в том числе, и о нас с вами. Сегодня мы их вспомним с благодарностью.

Как и многие полезные изобретения, автомобильная подушка безопасности началась с хорошей истории. Фото: Daimler

Ранние эксперименты

Однажды воскресным днем 1953 года бывший военный инженер по имени Джон У. Хетрик вместе с женой и 7-летней дочкой отправился на своем Chrysler Windsor 1948 года на ферму. Дело было в Пенсильвании.

В трех милях от Ньюпорта они отвлеклись на перебегавшего дорогу оленя, из-за чего водитель вовремя не заметил валун на обочине, резко вдарил по тормозам, и машина отправилась в кювет. При этом он и его жена инстинктивно выбросили руки в воздух, чтобы защитить дочь от удара головой о переднюю панель.

Патент №2,649,311 Источник: Ведомство по патентам и товарным знакам США

После того, как все успокоились и выяснили, что никто не пострадал, Хетрик не переставая вспоминал об аварии. Когда они вернулись домой, он задумался над тем, как можно защитить пассажиров в подобной ситуации. Фантазировал, начал рисовать эскизы будущего устройства — того, что сегодня называется емким и привычным словом эйрбэг (airbag).

В том же 1953 году Хетрик запатентовал конструкцию подушки, существовавшую только на бумаге

Она включала в себя баллон для сжатого воздуха под капотом и надувные мешки, расположенные на руле, в середине передней панели и в «бардачке». Для задних седоков подушки прятались в задней части передних сидений. Клапан баллона открывался и надувал мешки всякий раз, когда вследствие удара ослабевало давление на его подпружиненный замок.

Иллюстрация из патента №896312 Вальтера Линдерера. Источник: Немецкое ведомство по патентам и товарным знакам

У Хедрика не хватало средств на дальнейшее развитие своего изобретения, поэтому он предложил свою идею крупным автомобильным компаниям. Ответа он не получил.

В том же году, только тремя месяцами позже, похожий патент, но уже в Германии, получил местный изобретатель Вальтер Линдерер. Так часто бывает, когда хорошая идея одновременно приходит в две головы. Система безопасности Линдерера была основана по похожему принципу — сжатый воздух, выпущенный из баллона ударом бампера или самим водителем, довольно быстро наполнял подушки.

После детальных исследований этой технологии в Европе уже в 60-х годах выяснилось, что воздух не успевает наполнять систему с нужной скоростью. И это делает подушки безопасности Линдерера-Хетрика неэффективными.

Продолжатели дела

В США в конце 1950-х Ford и General Motors тоже начали серьезные эксперименты на эту тему. Их инженеры быстро сообразили, что схема заработает, если некий датчик смог бы точно в срок обнаружить столкновение, а сама подушка могла бы надуваться в течение 40 миллисекунд или даже быстрее. Поэтому до поры до времени они исследования прекратили.

Эксперимент по эксплуатации подушки безопасности, проведенный в 1965 году Фото: mitsubishielectric.co.jp

Следующий знаковый прорыв случился в Японии, где в 1963 году изобретатель Ясузобуро Кобори придумал, как мгновенно надуть воздушный мешок. Для этого он использовал пиропатрон с химическими реактивами, обеспечивающий при срабатывании мощнейший выброс азота. Это была мгновенная реакция азида натрия с нитратом калия. Конструкция получилась простой и эффективной. Именно она с небольшими изменениями используется и по сей день в современных подушках.

Не хватало буквально пустяка — подходящего датчика. Именно его спустя еще четыре года после изобретения японца придумал американец Аллен Брид.

Основной компонент для срабатывания воздушных мешков назывался шариковый сенсор

При ударе шарик по инерции перемещается, замыкая электроконтакты, и подушка «выстреливает». Конструкцию Брида, идею которой, кстати, он продал всего за $5, многие как раз и считают отправной точкой в истории подушек безопасности.

И только после этого, уже в начале 1970-х, Ford предложил первые оснащенные подушками безопасности автомобили. Правда, не серийные, а лишь экспериментальные образцы.

Эйрбэг как альтернатива ремням безопасности

Так, в 1967 году Аллен Брид собрал воедино все прошлые изобретения, включая собственный шариковый сенсор, и показал, что система работает надежно и вполне безопасно. Его подушка была устроена хитро. Перед самым соприкосновением человеческого тела с раскрывшейся подушкой из нее выходило некоторое количество газа, обеспечивая менее жесткий удар. В том же году Mercedes-Benz начал разрабатывать подушки безопасности для своих автомобилей.

На снимке 1969 года показано одно из многих испытаний, проведенных Daimler-Benz в процессе разработки подушек безопасности. Фото: Daimler

Примерно в то же время в США начало набирать силу Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA), которое в заботе об американцах с 1968 года обязало всех автопроизводителей оснащать все новые автомобили ремнями безопасности. Выдача аналогичного мандата подушкам безопасности неоднократно откладывалась.

В 1974-м чиновники из NHTSA определились: теперь автопроизводители обязаны установить либо ремни, либо подушки безопасности

Так, первым серийным и абсолютно гражданским автомобилем с подушкой безопасности (ранее Ford, например, испытывал подушки только на госслужащих) еще в 1973 году стал Oldsmobile Toronado, на котором стояла система Брида. Годом позже GM выпустил собственную систему безопасности ACRS и предлагал ее в качестве опции для серийных автомобилей марок Cadillac, Oldsmobile и Buick. ACRS здесь устанавливалась для водителя и переднего пассажира плюс дополнительная коленная подушка для водителя.

Oldsmobile Toronado 1973 года

Общественное мнение, а также мнения специалистов, что удивительно, в те годы сходились на необходимости сделать выбор либо в пользу ремней, либо в пользу подушек безопасности. Так диктовал имеющийся на тот момент опыт. А тот факт, что срабатывание подушек при отсутствии ремней может не спасти, а, напротив, — даже убить человека, сломав ему, например, шею (таких случаев было достаточно), во внимание почему-то принимался в последнюю очередь.

Подушки безопасности как дополнение к ремням

В 1980-е производители автомобилей начали отходить от своего первоначального взгляда на подушки безопасности как на альтернативу ремням. Подушки стали обозначаться как дополнительная удерживающая система (SRS) или дополнительные надувные удерживающие устройства.

И тут мы подходим к тому, с чего начали эту историю. В 1981 году 5 марта на автосалоне в Женеве Mercedes-Benz впервые показал подушку безопасности в качестве опции и как дополнение к ремням с преднатяжителем на своей топовой модели W126. Именно такая комбинация и сегодня считается наиболее эффективной.

Подушки как стандартное оборудование

Porsche построил 994 Turbo с подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования в 1987 году, и стал первым в мире, кто сделал это. Инженеры Porsche еще до чиновников от безопасности поняли, что экономить на безопасности — последнее дело. Первым японским автомобилем с подушками безопасности стала Honda Legend. А Chrysler в 1988 году стал первым автопроизводителем США, предложившим эйрбэг в качестве базового оснащения.

Porsche 994 Turbo с подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования в 1987 году. Фото: Porsche

Подушка безопасности переставала быть опцией по всему миру. Свою аналогичную систему в конце 80-х даже начали разрабатывать в СССР. Правда, делалось это не по инициативе ВАЗа или ГАЗа, а по заказу ГОНа (Гаража особого назначения) и на деньги Минобороны. Так что для кого предназначалась подушечка, сразу было понятно. Впрочем, в 90-е из-за недостатка финансирования и наличия готовых импортных аналогов проект закрыли.

Пионером в этом деле оставались США. В 1991-м уже все без исключения минивэны Chrysler поставлялись с подушками безопасности. Jeep Grand Cherokee 1992 года был первым внедорожником с подушками безопасности. А Dodge Ram 1993 года — первым пикапом.

В 1990 году в Вирджинии случилось первое зафиксированное столкновение автомобилей, каждый из которых был оборудован подушками безопасности

Дорогу не поделили два Chrysler Le Baron 1989 года, один из которых оказался на встречке. В итоге обе машины разбиты под списание, подушки раскрыты, а водители отделались только легкими травмами, испугом и заложенными в результате срабатывания пиропатронов ушами.

Jeep Grand Cherokee был первым внедорожником с подушками безопасности. Фото: Jeep

В 1991 году закон США обязал все легковые автомобили и пикапы, построенные после 1 сентября 1998 года, иметь в качестве базового оборудования подушки безопасности для водителя и переднего пассажира. У нас в России подобный закон начал работать только в конце «двухтысячных». А между тем, к 1999 году агентство NHTSA привело статистику: якобы за все время своего существования подушки гарантированно спасли в ДТП жизни более 4600 американцев.

Европа в этом вопросе слегка отставала. Быть может потому, что здесь скорости ниже, да и моторов V8 на душу населения гораздо меньше. Наиболее ходовые модели не имели обязательных подушек в базовой комплектации вплоть до начала 1990-х. В 1991-м в Европе только BMW, Volvo, Honda и Mercedes-Benz предлагают подушку безопасности в базе, и только для своих наиболее дорогих моделей. Впрочем, вскоре подушки проникли и в более массовые сегменты.

Фото: Daimler

Подушки для всех, даже для пешеходов

Большинство ранних подушек безопасности были расположены спереди. В 2000-х они начали проникать в бюджетные модели, включая второй ряд сидений.

Сегодня существуют коленные подушки, боковые шторки безопасности, боковые подушки торса, подушки безопасности сидений, центральные подушки безопасности и прочие.

Придумали даже ремень безопасности, надувающийся во время аварии, чтобы сберечь грудную клетку. Первый автомобиль с таким ремнем — Mercedes-Benz ESF 2009 — экспериментальный концепт повышенной безопасности, ставший со временем для компании традицией. Кстати, к собственной чести Mercedes никогда не возражал против использования другими компаниями своей интеллектуальной собственности по части безопасности. Жизнь — святое.

Во время загрузки произошла ошибка.Volvo V40: подушка безопасности для пешеходов

Бывают автомобили с подушками безопасности для пешеходов, которые устанавливаются снаружи, чтобы уменьшить риск травматизма в случае встречи автомобиля с пешеходом. Такую систему представляла в 2012 году Volvo на модели V40.

Не обошли подушками и мотоциклы. В середине 70-х Лаборатория транспортных исследований Великобритании провела испытания различных типов подушек безопасности на двухколесном транспорте. Впрочем, первым оснащенным системой безопасности с использованием подушек мотоциклом оказалась модель Honda Gold Wing.

Как работают подушки безопасности? — Объясни этот материал

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 11 декабря 2019 г.

Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так. каждый день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (надеюсь) выстрелит подушкой безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела.Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.

Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Сьерра Сэм, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году. Если бы мы не могли проверить новую безопасность инновации с макетами, мы никогда не сможем внедрить их в наши автомобили по-настоящему.

Почему автомобильные аварии наносят ущерб

Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения. Все, что имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с его весом. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении). Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии.Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было смять и поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.

График

: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость). Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть до того, как остановишься.Если в результате столкновения ваш автомобиль остановится через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма для транспортного средства общей массой 1500 кг.]

Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если автомобиль остановится, они будут стремиться продолжать. Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении до тех пор, пока что-то (какая-то сила) не остановит их.Машины ремни безопасности были у них десятилетиями, но это довольно грубая форма защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое). Вот тут и пригодятся подушки безопасности.

Как помогают подушки безопасности

Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков.Этот манекен, которого зовут «Адам», даже разработан, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувное удерживающее устройство (SIR). Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас без застегивания ремень безопасности чрезвычайно опасен).

Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.

Насколько эффективны подушки безопасности?

Подушки безопасности звучат так, как будто они должны быть хорошей идеей, но ученым нравятся веские доказательства: есть ли доказательства того, что они снижают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают количество смертельных случаев на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ремнями безопасности с ручным управлением.

Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности — это взрывоопасные предметы, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очевидно, что важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции. и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.

Кто изобрел подушки безопасности?

Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать.Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид водителя в перспективе рулевого колеса (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа). Мешок приводится в действие тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности.Изображение любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).

Если вы поищете в Интернете, вы найдете довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? Похоже, это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который Идея пришла в голову после аварии, в которой он свернул с дороги в канаву, чтобы не врезаться в камень, чуть не выбросил дочь через лобовое стекло.5 августа 1952 года Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей (18 августа 1953 года он был выдан как патент США № 2649311). Хотя немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности за несколько месяцев до Hetrick, она была предоставлена после Хетрика, и кажется вероятным, что эти двое независимо друг от друга пришли к одной и той же идее. С тех пор многие другие изобретатели развили эту идею, в частности, Аллен К. Брид (1927–2000), который разработал множество различных способов вызвать взрыв газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией.В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на улучшения, которые помогли превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.

,

Как работают подушки безопасности? Все, что вам нужно знать

• Дом
• Категории
  • Принадлежности
    • Аксессуары для интерьера
    • Внешние аксессуары
    • Игрушки
  • Очистка и детализация
  • Электроника
    • Аудио
  • Двигатель и производительность
  • Инструменты
  • Шины и диски
  • Мотоциклы и велосипеды
  • Уход на дому
  • Кемперы на колесах
  • Внедорожники
  • Гарантии
    • Расширенные гарантии
    • Заводские гарантии
• Блог
• Инструменты
  • Калькулятор размера шин
  • Поиск колес и шин
• О нас
• Связаться

• Дом
• Категории
  • Принадлежности
    • Аксессуары для интерьера
    • Внешние аксессуары
    • Игрушки
  • Очистка и детализация
  • Электроника
    • Аудио
  • Двигатель и производительность
  • Инструменты

.

Как работают подушки безопасности | HowStuffWorks

В течение многих лет надежный ремень безопасности был единственным средством пассивной фиксации в наших автомобилях. Были споры об их безопасности, особенно в отношении детей, но со временем большая часть страны приняла законы об обязательных ремнях безопасности. Статистика показывает, что использование ремней безопасности спасло тысячи жизней, которые могли погибнуть в результате столкновений.

Как и ремни безопасности, концепция подушки безопасности — мягкой подушки, на которую можно приземлиться при столкновении — существует уже много лет.Первый патент на надувное устройство для аварийной посадки самолетов был зарегистрирован во время Второй мировой войны. В 1980-х годах в автомобилях появились первые коммерческие подушки безопасности.

Начиная с 1998 модельного года, все новые автомобили, продаваемые в Соединенных Штатах, должны были иметь подушки безопасности как со стороны водителя, так и со стороны пассажира. (Легкие грузовики попали под это правило в 1999 году.) На сегодняшний день статистика показывает, что подушки безопасности снижают риск смерти при прямом лобовом столкновении примерно на 30 процентов .Затем появились боковые подушки безопасности, установленные на сиденьях и дверях. Сегодня некоторые автомобили не ограничиваются двойными подушками безопасности, а имеют шесть или даже восемь подушек безопасности. Вызвав некоторые из тех же споров, которые окружали использование ремней безопасности в первые годы своего существования, подушки безопасности стали предметом серьезных правительственных и отраслевых исследований и испытаний.

Из этой статьи вы узнаете о науке, лежащей в основе подушки безопасности, о том, как работает устройство, в чем заключаются его проблемы и где будут развиваться технологии.

Законы движения

Перед тем, как углубляться в подробности, давайте рассмотрим наши знания о законах движения .Во-первых, мы знаем, что движущиеся объекты имеют импульса (произведение массы и скорости объекта). Если на объект не действует внешняя сила , объект будет продолжать двигаться с текущей скоростью и направлением. Автомобили состоят из нескольких предметов, включая сам автомобиль, незакрепленные предметы в машине и, конечно же, пассажиров. Если эти объекты не удерживать, они продолжат движение с любой скоростью, на которой движется автомобиль, даже если автомобиль будет остановлен в результате столкновения.

Чтобы остановить движение объекта, требуется сила , действующая за период времени . Когда машина разбивается, сила, необходимая для остановки объекта, очень велика, потому что инерция автомобиля меняется мгновенно, а у пассажиров — нет — времени для работы не так много. Цель любой дополнительной удерживающей системы — помочь остановить пассажира, нанеся ему как можно меньший ущерб.

Подушка безопасности хочет снизить скорость пассажира до нуля с небольшим повреждением или без него.Ограничения, с которыми он должен работать, огромны. У подушки безопасности есть пространство между пассажиром и рулевым колесом или приборной панелью и доли секунды для работы. Однако даже это крошечное количество места и времени является ценным, если система может равномерно замедлить пассажира, а не заставлять его или ее резко останавливать движение.

В следующем разделе мы рассмотрим детали подушки безопасности и посмотрим, как она надувается.

,

Как это работает: современные костюмы с подушками безопасности

Как современные современные костюмы с подушками безопасности точно знают, нужно ли и когда их срабатывать.

Сбой — печальная реальность мотоциклетного опыта. Будь то на улице или на трассе, спускаться вниз — это плохо, и это случается практически со всеми, если они едут достаточно долго. За последнее столетие различные компании инвестировали в разработку все более эффективного защитного снаряжения, такого как шлемы, доспехи и костюмы для верховой езды.Одним из самых значительных достижений последних десятилетий стали высокотехнологичные системы подушек безопасности двух крупнейших производителей высококачественного гоночного снаряжения — Dainese и Alpinestars. Как и большинство передовых технологий, эти системы чрезвычайно сложны. Тем не менее, есть несколько ключевых элементов, которые могут понять практически все.

Новости о подушках безопасности: костюмы с подушками безопасности являются обязательными в MotoGP на 2018 год

Системы подушек безопасности для мотоциклов и всадников существуют в различных формах в течение многих лет.Раньше костюмы с подушками безопасности функционировали и разворачивались через трос, прикрепленный к велосипеду (или лошади). Сегодняшние костюмы с подушками безопасности сочетают в себе передовые программные алгоритмы с различным оборудованием для создания невероятно точной и эффективной системы безопасности. Системы Alpinestars и Dainese работают полностью независимо, могут использоваться на любом мотоцикле без каких-либо подключений к велосипеду и раскрываются значительно быстрее, чем жилеты с привязными подушками безопасности.

Обе системы разрабатывались с начала 2000-х годов и в настоящее время используются гонщиками на самых высоких уровнях мотоциклетных гонок.Поскольку это была совершенно новая технология, на ее разработку ушли годы. Если часть или часть программного обеспечения была необходима, а ее не существовало, ее нужно было создать с нуля.

Хотя в системах D-Air и Tech-Air используются разные патентованные технологии, в конечном итоге эти две системы имеют много общего. Каждая система оснащена жилетом с подушкой безопасности, который надевается под куртку или костюм, специально предназначенный для размещения систем подушек безопасности. В случае аварии система развертывается за долю времени, необходимого человеческому глазу, чтобы моргнуть — надуваясь вокруг ключицы, ребер и торса всадника.

Костюмы обнаруживают аварии до столкновения благодаря встроенным акселерометрам и трем гироскопам. В системе Dainese также используется GPS. Эти датчики постоянно передают данные в главный компьютер, обмениваясь данными примерно 1000 раз в секунду. Использование нескольких датчиков служит защитой для предотвращения ложных развертываний и обеспечения развертывания, когда это необходимо. Если один акселерометр обнаружит сбой, а другие — нет, система не развернется. Поскольку эта технология настолько хорошо отработана, нет зарегистрированных случаев ложного развертывания систем или сбоев в развертывании при необходимости.

GPS в системе D-Air — еще один важный элемент, поскольку он позволяет ECU знать, с какой скоростью движется байк и следует ли развернуться, в зависимости от скорости. Так, например, если вы уроните свой скафандр на землю, он будет знать, что движется медленно, и не развернется. На самом деле он не будет разворачиваться ниже 25-30 миль в час. Система Tech-Air использует усовершенствованный алгоритм вместо устройства GPS. Усовершенствованное программное обеспечение зарегистрировало два десятилетия сбоев и может определить, когда авария является достаточно травматичной, чтобы потребовать срабатывания подушки безопасности.Система Tech-Air также переходит в режим ожидания, когда мотоцикл не работает, если гонщик находится в безопасности.

Они также невероятно быстро надуваются благодаря использованию некоторых серьезно продвинутых материалов. Например, в системе D-Air используются микрофиламенты — один из 35 патентов, используемых в системе подушек безопасности Dainese — серия миллионов крошечных нитей, которые соединяются с обеими сторонами внутренней части подушек безопасности. Эти микроволокна обеспечивают постоянное и равномерное распределение при быстром накачивании, в случае системы D-Air, что занимает 45 миллисекунд.Для сравнения: в среднем мигание занимает около 300-400 миллисекунд.

Как и подавляющее большинство первоклассного оборудования для верховой езды, системы D и Tech-Air были изначально разработаны и использовались в MotoGP, а затем были адаптированы для использования на улице. По этой причине и Alpinestars, и Dainese предлагают системы подушек безопасности для улиц и гонок, которые отличаются друг от друга во многих отношениях. Уличный вариант системы Dainese обеспечивает лучшую защиту жизненно важных органов в груди гонщика, так как именно эти области часто получают повреждения в дорожных происшествиях, в то время как гоночная версия D-Air ориентирована на защиту грудной клетки и ключицы владельца.

Система Tech-Air от Alpinestars выпускается в двух разных версиях — уличной и гоночной. Версия для гонок может быть легко подключена к ноутбуку, и микропрограмма системы может быть изменена от гоночной к уличной, но для уличной версии нельзя изменять ее прошивку. При обнаружении аварии ЭБУ системы Tech-Air запускает один из двух гелий-аргоновых (благороднейший из газов для самых благородных причин. -JM) баллончиков, которые заполняют жилет за 45 миллисекунд. Наличие двух гелий-аргоновых зарядов не означает, что вам придется проводить остаток времени в поездке без защиты, поскольку у вас есть запасной вариант.

Поскольку гоночная система не ожидает каких-либо происшествий на низкой скорости, она не срабатывает при определенной скорости. Однако уличная система Alpinestars учитывает, что наездник может быть сбит автомобилем, когда он не движется, и может действовать соответствующим образом, чтобы защитить владельца. В случае аварии уличная система одновременно сбрасывает оба гелий-аргоновых заряда, срабатывая всего за 25 миллисекунд . Если вы остановитесь во время ожидания на светофоре, очень высока вероятность того, что уличная система Tech-Air сработает при контакте, но до окончательного столкновения, или, по словам Троя Сиахана из Technical Media Services в Alpinestars; «Вся цель чрезвычайно быстрого надувания заключается в том, чтобы всадник имел полную защиту верхней части тела подушкой безопасности, прежде чем когда-либо столкнется с чем-либо твердым — землей, рулем, автомобилем, который вас ударил, и т. Д.»

Поскольку для проведения любого клинического исследования эффективности этих систем потребуется контрольная группа гонщиков, не использующих систему подушек безопасности, реальных данных об эффективности этих подушек безопасности нет. Тем не менее, неофициальные отчеты групп разработчиков заявляют, что подушки безопасности обеспечивают превосходную защиту.По этой причине в этом году будет первый гоночный сезон, в котором специальные костюмы с подушками безопасности будут обязательными во всех трех классах GP (MotoGP, Moto2 и Moto3).Еще одним интересным преимуществом костюмов является то, что они могут регистрировать данные треков в реальном времени, просто подключив любую из систем к ноутбуку.

Эти системы когда-то предназначались только для двухколесной элиты, но несколько лет назад простые смертные, такие как я, и вы можете заполучить эту хитрую носимую технику безопасности. К счастью, по мере того, как технология становится старше и более распространенной, ее непомерно высокая цена будет неуклонно снижаться. Однако до тех пор эти продвинутые системы стоили немалые деньги. Например, как уличная, так и гоночная версии системы Tech-Air от Alpinestars имеют рекомендованную производителем розничную цену 1,1,49 долларов.95. Очевидно, что этот номер хорош только в США. Вдобавок к этому вам понадобится совместимый гоночный костюм, такой как Missile, который стоит около тысячи. Тогда есть обслуживание. Для перезарядки баллонов с аргоном нужно отправить костюм обратно в Alpinestars и выложить 299,99 долларов. Кроме того, производитель настоятельно рекомендует владельцам системы Tech-Air обслуживать свое устройство каждые два года, и эту задачу можно решить, назначив встречу или отправив устройство в штаб-квартиру Alpinestars за 99 долларов.99.

Система Dainese также требует отправки на завод для подзарядки, а также рекомендованного капитального ремонта каждые полдесятилетия за плату в пару сотен долларов. Dainese предлагает куртки, совместимые с D-Air — например, кожаную куртку Misano в гоночном стиле или уличную куртку Gore-Tex Continental — и те и другие имеют привлекательную рекомендованную розничную цену в размере 1 699,95 долларов. Главный флагманский гоночный костюм бренда — кожаный D-Air Misano (перфорированный или неперфорированный), который стоит 2599 долларов.99.

Система Alpinestars, возможно, является более выгодной, поскольку вы покупаете жилет Tech-Air, который затем можно использовать с любой совместимой курткой или костюмом Tech-Air, например, когда система D-Air race обычно встроена в костюм, хотя, похоже, уличный вариант D-Air можно перемещать с куртки на куртку, если указанная куртка совместима с системой. Сказав, что Dainese действительно производит смехотворно хорошее гоночное снаряжение, и если вы даже подумываете о покупке одного из них, суперэкономичность, вероятно, не является вашим главным приоритетом.

Наши друзья из MCN собрали довольно интересный двух с половиной минутный видеоролик об истории системы D-Air, который стоит посмотреть.

Фотографии любезно предоставлены Dainese и Alpinestars

.